[發(fā)明專利]含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410226383.4
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN103972927A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧長虹;李哲;劉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制方法，其特征在于，包括：

步驟1，根據(jù)現(xiàn)有微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和負荷預(yù)測及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)功率預(yù)測的結(jié)果預(yù)先制定下一時段微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時的綜合控制策略，包括：負荷執(zhí)行策略以及微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)測率，具體包括如下子步驟：

步驟1.1，讀入微電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖論方法得到微電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲，并對負荷進行分級；

步驟1.2，實時讀取微電網(wǎng)內(nèi)負荷功率和分布式電源出力，并計算下一小時出力預(yù)測數(shù)據(jù)，確定下一時段出現(xiàn)孤島運行時微電網(wǎng)內(nèi)多個分布式電源的具體控制策略，包括PQ控制和V/f控制；

步驟1.3，根據(jù)步驟1.2計算得到的預(yù)測數(shù)據(jù)確定下一時段的分布式電源出力與負荷需求之間的功率偏差，根據(jù)功率缺額計算結(jié)果，以步驟1.1負荷分級為依據(jù)制定最優(yōu)切負荷方案，保證重要負荷的可靠供電；

步驟1.4，得到步驟1.3微電網(wǎng)功率平衡執(zhí)行方案后，利用高效遺傳算法對實施負荷執(zhí)行方案后的微電網(wǎng)進行優(yōu)化重構(gòu)計算，得到微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制預(yù)選方案；

步驟2，微電網(wǎng)由并網(wǎng)運行突然轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)運行時直接利用上一時段制定預(yù)選方案，并分為兩步執(zhí)行：首先執(zhí)行方案中的負荷執(zhí)行策略以及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方案實現(xiàn)微電網(wǎng)從并網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)基本功率平衡；然后采用微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案，降低微電網(wǎng)網(wǎng)損，減少電壓越限情況，改善微電網(wǎng)運行狀態(tài)，具體包括：

步驟2.1，進行孤島檢測，讀取微電網(wǎng)孤島檢測設(shè)備輸出結(jié)果，判斷微電網(wǎng)是否進入孤島狀態(tài)，一旦判斷微電網(wǎng)進入孤島狀態(tài)，執(zhí)行上一時段制定的微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)控制策略預(yù)選方案第一步：負荷管理方案以及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方案；

步驟2.2，執(zhí)行上一時段制定的微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)控制策略預(yù)選方案第二步，即采用微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案：微電網(wǎng)模式孤網(wǎng)下的優(yōu)化重構(gòu)方案，完成微電網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制方法，其特征在于，所述步驟1.4中，利用高效遺傳算法對實施負荷管理方案后的微電網(wǎng)進行優(yōu)化重構(gòu)計算的具體流程包括：

步驟1.41，進行問題編碼:將由開關(guān)操作形成的整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)定義為一個個體，即為樹狀圖的形式，并表示成一個由樹狀圖中的弧從頂部到底部有序組合成的向量，其中根節(jié)點作為首段；編碼向量存儲著來自系統(tǒng)的n_b條母線和n_l條弧，前n_b個元素是放射狀拓撲的樹枝并記作N₁；從n_b到n_l位置上排列的是聯(lián)絡(luò)線，定義為放射狀結(jié)構(gòu)之外的樹枝，并記作N₂；為表示一個放射狀網(wǎng)絡(luò)，位置i上的弧必須和位置i-1上的任一個弧相連，而且不能與之形成環(huán)路；

步驟1.42，生成初始化群體，確定兩個親代，定義D為添加到當前結(jié)構(gòu)中的節(jié)點集，并且：D＝φ，N₁＝φ，N₂＝φ，具體包括：

步驟1.421、將變電站節(jié)點，即根節(jié)點分配到D；

步驟1.422、以D中的元素為頂點搜索與之相連的所有弧；

步驟1.423、選擇一個弧進入拓撲結(jié)構(gòu)；

步驟1.424、如果選擇的弧在拓撲中形成環(huán)路，則將該弧添加到N₂，否則，將該段弧另一側(cè)的節(jié)點添加到D內(nèi)，同時將該段弧添加到N₁；

步驟1.425、重復(fù)步驟1.422直到所有弧都被選到；

結(jié)束后，N₁，N₂所代表的即為放射狀拓撲結(jié)構(gòu)；

步驟1.43，根據(jù)問題應(yīng)用合適的基因算子，包括基因重組、和局部基因改善兩個執(zhí)行子步驟；

首先進行步驟基因重組:在傳統(tǒng)遺傳算法中，首先選中兩個個體，然后將他們的基因組以某種方式混合從而產(chǎn)生一個或多個個體；

其次進行局部基因改善，包括以下兩個子步驟：

步驟A.確定微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲中形成的所有包含聯(lián)絡(luò)弧的環(huán)路；

步驟B.對于每一條從聯(lián)絡(luò)弧到電源節(jié)點的路徑：按次序?qū)⒙?lián)絡(luò)弧與環(huán)路內(nèi)的弧依次交換，如果損耗小于原拓撲，存儲該拓撲并測試下一元素，否則直接測試下一元素；這個流程是從底部到頂部的，用這種方式，如果在進行交換操作時目標函數(shù)的計算結(jié)果比當前的最壞情況都差，剩余路徑的分析就可以舍棄，因為如果操作繼續(xù)，損耗就會變得更大，利用這樣的方法可以在該步驟極大的降低電腦出力；

步驟1.44，計算個體適應(yīng)度；

步驟1.45，如果該個體比種群中最差個體適應(yīng)性強，并且不存在于現(xiàn)有種群中，則將該個體包含在種群中；否則放棄該個體；

步驟1.46，當滿足步驟1.45比較個體適應(yīng)度時連續(xù)若干次無變化或達到最大迭代次數(shù)兩個條件之一時，迭代停止，輸出最終優(yōu)化結(jié)果，該連續(xù)若干次無變化的次數(shù)由用戶自行設(shè)定，否則轉(zhuǎn)到步驟1.43。